epilepsiaEpilepsy and paroxysmal conditionsЭпилепсия и пароксизмальные состояния2077-83332311-4088IRBIS LLC10.17749/2077-8333/epi.par.con.2024.195epilepsia-1046Research ArticleORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИThe effects of organic and inorganic lithium salts assessed in rat primary generalized seizure modelИзучение эффектов органической и неорганической солей лития на модели первично-генерализованных судорог у крысhttps://orcid.org/0000-0002-1064-8201ДемидовВ. И.DemidovV. I.

Демидов Вадим Игоревич – к.м.н., доцент, заведующий кафедрой патологической анатомии.

Шереметевский пр-т, д. 8, Иваново 153012

WoS ResearcherID F-9158-2019; Scopus Author ID 56806409700

Vadim I. Demidov – MD, PhD, Associate Professor, Chief of Chair of Pathological Anatomy, Ivanovo State Medical University.

8 Sheremetyevsky Ave., Ivanovo 153012

WoS ResearcherID F-9158-2019; Scopus Author ID 56806409700

https://orcid.org/0000-0001-6144-5781КалачеваА. Г.KalachevaA. G.

Калачева Алла Геннадьевна – к.м.н., доцент кафедры фармакологии.

Шереметевский пр-т, д. 8, Иваново 153012

Scopus Author ID 55227267300

Alla G. Kalacheva – MD, PhD, Associate Professor, Chair of Pharmacology, Ivanovo State Medical.

8 Sheremetyevsky Ave., Ivanovo 153012

Scopus Author ID 55227267300

https://orcid.org/0000-0002-5042-4886БогачеваТ. Е.BogachevaT. E.

Богачева Татьяна Евгеньевна – к.м.н., доцент кафедры фармакологии.

Шереметевский пр-т, д. 8, Иваново 153012,

Scopus Author ID 57188826213; WoS ResearcherID F-6787-2019

Tatiana E. Bogacheva – MD, PhD, Associate Professor, Chair of Pharmacology, Ivanovo State Medical University.

8 Sheremetyevsky Ave., Ivanovo 153012

Scopus Author ID 57188826213; WoS ResearcherID F-6787-2019

tatiana.boga4iova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2659-7998ТоршинИ. Ю.TorshinI. Yu.

Торшин Иван Юрьевич – к.ф-м.н., к.х.н., старший научный сотрудник ФИЦ «Информатика и управление» РАН.

ул. Вавилова, д. 44, корп. 2, Москва 119334

WoS ResearcherID C-7683-2018; Scopus Author ID 7003300274

Ivan Yu. Torshin – PhD (Phys. Math.), PhD (Chem.), Senior Researcher, Federal Research Center “Computer Science and Control”, RAS.

44 corp. 2 Vavilov Str., Moscow 119333

WoS ResearcherID C-7683-2018; Scopus Author ID 7003300274

https://orcid.org/0000-0002-7663-710XГромоваО. А.GromovaO. A.

Громова Ольга Алексеевна – д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник ФИЦ «Информатика и управление» РАН.

ул. Вавилова, д. 44, корп. 2, Москва 119334,

WoS ResearcherID J-4946-2017; Scopus Author ID 7003589812

Olga A. Gromova – Dr. Med. Sc., Professor, Leading Researcher, Federal Research Center “Computer Science and Control”, RAS.

44 corp. 2 Vavilov Str., Moscow 119333

WoS ResearcherID J-4946-2017; Scopus Author ID 7003589812

https://orcid.org/0009-0005-5694-3643РасташанскийВ. В.RastashanskyV. V.

Расташанский Вячеслав Валериевич – аналитик.

ул. Нобеля (территория Инновационного центра Сколково), д. 5, Москва 121205

Vyacheslav V. Rastashansky – Analyst, Normofarm LLC.

5 Nobel Str. (Skolkovo Innovation Center Territory), Moscow 121205

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияIvanovo State Medical UniversityRussian FederationФедеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наукРоссияFederal Research Center “Computer Science and Control”, Russian Academy of SciencesRussian FederationОбщество с ограниченной ответственностью «Нормофарм»РоссияNormofarm LLCRussian Federation202430062024162110119Copyright © Demidov V.I., Kalacheva A.G., Bogacheva T.E., Torshin I.Y., Gromova O.A., Rastashansky V.V., 20242024Демидов В.И., Калачева А.Г., Богачева Т.Е., Торшин И.Ю., Громова О.А., Расташанский В.В.Demidov V.I., Kalacheva A.G., Bogacheva T.E., Torshin I.Y., Gromova O.A., Rastashansky V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epilepsia.su/jour/article/view/1046Background

Background. Lithium salts are used in psychiatry and may exhibit neuroprotective effects due to anion constituents.

Objective

Objective: to study a dose-dependent effect of oral lithium ascorbate (LiAsc) and lithium carbonate on manifestation and severity of primary generalized seizures caused by thiosemicarbazide in rats in vivo.

Material and methods

Material and methods. The study was conducted on 30 Wistar white male rats weighing 200–300 g in five groups: control, lithium carbonate 5 mg/kg, LiAsc 5, 10, 15 mg/kg/day, administered by probing for 14 days. The model of primary generalized seizures was reproduced by intraperitoneally administered 28 mg/kg thiosemicarbazide. The degree of neurological deficit was assessed based on seizure indicators (latency period before seizures, number of seizures and startles, clonic seizures, etc.). Histopathological studies of brain tissue were carried out using morphometry of histological sections on BioVision image analyzer (Austria).

Results

Results. A course of carbonate and LiAsc significantly reduced seizure duration. The use of LiAsc at doses of 10–15 mg/kg/day not only significantly shortened seizure duration (p=0.01), but also increased the latent period before seizures (p=0.03), reduced the number of seizures (р<0.05) as well as rate of developing tonic extension (р=0.01).

Conclusion

Conclusion. LiAsc at dose of 10 mg/kg/day is sufficient for reducing neurological deficits in thiosemicarbazide-induced seizure model, further confirmed by the data of brain histopathological examination and morphometric analysis.

Актуальность

Актуальность. Соли лития используются в психиатрии и, в зависимости от аниона, могут проявлять нейропротекторные эффекты.

Цель

Цель: изучить влияние аскорбата лития (LiAsc) и карбоната лития в различных дозах per os на выраженность и тяжесть течения у крыс первично-генерализованных судорог, вызванных тиосемикарбазидом in vivo.

Материал и методы

Материал и методы. Исследование проведено на 30 белых крысах-самцах линии Вистар массой 200–300 г в пяти группах: контроль, карбонат лития в дозе 5 мг/кг, LiAsc в дозах 5, 10, 15 мг/кг/сут, вводившиеся зондированием per os в течение 14 сут. Модель первично-генерализованных судорог воспроизведена введением 28 мг/кг тиосемикарбазида внутрибрюшинно. Степень неврологического дефицита оценивали по показателям судорог (латентный период до судорог, количество судорожных приступов и вздрагиваний, клонические судороги и др.). Проведены патогистологические исследования ткани головного мозга с морфометрией гистологических срезов на анализаторе изображения BioVision (Австрия).

Результаты

Результаты. Курсовое введение и карбоната, и LiAsc статистически значимо снижало длительность судорог. Использование LiAsc в дозах 10–15 мг/кг/сут достоверно не только сокращало длительность судорог (р=0,01), но и увеличивало латентный период до них (р=0,03), уменьшало число приступов (р<0,05) и частоту встречаемости тонической экстензии (р=0,01).

Заключение

Заключение. Доза LiAsc 10 мг/кг/сут достаточна для снижения неврологического дефицита при воспроизведении модели тиосемикарбазидных судорог, что подтверждается результатами патогистологического исследования и морфометрического анализа образцов головного мозга.

Аскорбат литиякарбонат литиянейропротекторный эффектпервично-генерализованные судорогитоническая экстензиядозозависимый эффекткрысы линии ВистарLithium ascorbatelithium carbonateneuroprotective effectprimary generalized seizurestonic extensiondose-dependent effectWistar ratsReferencesГоголева И.В., Громова О.А., Торшин И.Ю. и др. Нейробиологическая роль солей лития. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2022; 122 (11): 17–23. https://doi.org/10.17116/jnevro202212211117.Gogoleva I.V., Gromova O.A., Torshin I.Yu., et al. A systematic analysis of neurobiological roles of lithium. S.S. KorsakoV Journal of Neurology and Psychiatry. 2022; 122 (11): 17–23 (in Russ.). https://doi.org/10.17116/jnevro202212211117.Cimarosti H., Rodnight R., Tavares A., et al. An investigation of the neuroprotective effect of lithium in organotypic slice cultures of rat hippocampus exposed to oxygen and glucose deprivation. Neurosci Lett. 2001; 315 (1-2): 33–6. https://doi.org/10.1016/s0304-3940(01)02310-2.Cimarosti H., Rodnight R., Tavares A., et al. An investigation of the neuroprotective effect of lithium in organotypic slice cultures of rat hippocampus exposed to oxygen and glucose deprivation. Neurosci Lett. 2001; 315 (1-2): 33–6. https://doi.org/10.1016/s0304-3940(01)02310-2.Walz J.C., Frey B.N., Andreazza A.C., et al. Effects of lithium and valproate on serum and hippocampal neurotrophin-3 levels in an animal model of mania. J Psychiatr Res. 2008; 42 (5): 416–21. https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2007.03.005.Walz J.C., Frey B.N., Andreazza A.C., et al. Effects of lithium and valproate on serum and hippocampal neurotrophin-3 levels in an animal model of mania. J Psychiatr Res. 2008; 42 (5): 416–21. https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2007.03.005.Hashimoto R., Takei N., Shimazu K., et al. Lithium induces brain-derived neurotrophic factor and activates TrkB in rodent cortical neurons: an essential step for neuroprotection against glutamate excitotoxicity. Neuropharmacology. 2002; 43 (7): 1173–9. https://doi.org/10.1016/s0028-3908(02)00217-4.Hashimoto R., Takei N., Shimazu K., et al. Lithium induces brain-derived neurotrophic factor and activates TrkB in rodent cortical neurons: an essential step for neuroprotection against glutamate excitotoxicity. Neuropharmacology. 2002; 43 (7): 1173–9. https://doi.org/10.1016/s0028-3908(02)00217-4.Торшин И.Ю., Громова О.А., Ковражкина Е.А. и др. Интеллектуальный анализ данных о взаимосвязях между микроэлементным составом крови и состоянием пациентов с боковым амиотрофическим склерозом указал на сниженные уровни лития и селена. Consilium Medicum. 2017; 19 (9): 88–96.Torshin I.Y., Gromova O.A., Kovrazhkina E.A., et al. Data mining of the interactions between the trace element composition of the blood and the state of the patients with the lateral amyotrophic sclerosis shown lowered levels of lithium and selenium. Consilium Medicum. 2017; 19 (9): 88–96 (in Russ.).Torshin I.Yu., Gromova O.A., Ostrenko K.S., et al. Lithium ascorbate as a promising neuroprotector: fundamental and experimental studies of an organic lithium salt. Molecules. 2022; 27 (7): 2253. https://doi.org/10.3390/molecules27072253.Torshin I.Yu., Gromova O.A., Ostrenko K.S., et al. Lithium ascorbate as a promising neuroprotector: fundamental and experimental studies of an organic lithium salt. Molecules. 2022; 27 (7): 2253. https://doi.org/10.3390/molecules27072253.Хабриев Р.У. (ред.) Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Медицина; 2005: 281–9.Khabriev R.U. (Ed.) Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. Мoscow: Meditsina; 2005: 281–9 (in Russ.).Калачева А.Г., Громова О.А., Гришина Т.Р. и др. Изучение эффектов магния оротата на модели первично-генерализованных судорог. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2017; 9 (1): 61–6. https://doi.org/10.14412/2074-2711-2017-1-61-66.Kalacheva A.G., Gromova O.A., Grishina T.R., et al. Investigation of the effects of magnesium orotate in a model of primary generalized seizures. Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhosomatika / Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2017; 9 (1): 61–6 (in Russ.). https://doi.org/10.14412/2074-2711-2017-1-61-66.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.